8.2 二力平衡 教学设计 -----2024-2025 学年八年级物理下册 （人教版2024）

第2节 二力平衡 教学设计 一、教材分析 二力平衡是力学中的重点内容之一，是学生在了解常见的力并能进行简单受力分析的基础上的进一步学习。掌握本节内容可为后面学习摩擦力、浮力、杠杆、滑轮等知识奠定必要的基础，也可为解决力学综合问题做思路和方法上的准备。 依据“从生活走向物理”的理念，教材第首先安排了一些生活场景，引发学生思考“它们为什么会保持静止或匀速直线运动状态”，激发探究二力平衡条件的兴趣，让学生在操作过程中，轻松总结出二力平衡的条件。 依据“从物理走向社会”的理念，教材第二部分通过回顾以前所学弹簧测力计测量物体的情景，定性分析出物体所受重力与弹簧测力计对它的拉力关系； 教材又列举了课前的一些情景让学生运用二力平衡条件分析其运动状态，在这个过程中，让学生真切感受到物理知识与社会生活的密切关系。 二、学情分析 学生已经学习了力、牛顿第一定律的相关内容，了解物体运动状态改变与力的关系，这些内容为学习本节课提供了必要的知识基础。 但学生已有的经验认识存在一定的错误。例如，学生认为物体静止在空中，要使它匀速上升，所用的拉力必然要大于物体受到的重力。这些错误的认识造成学生对物体在平衡状态下所受力的大小的理解产生思维障碍。 三、教学目标 1．通过生活经验认识平衡力和平衡状态，会判断物体受到的力是否为平衡力。 2．通过小组合作探究“二力平衡的条件”实验，能说出二力平衡的条件。 3.会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。 四、教学重点、难点 重点：二力平衡的条件及应用: 难点：会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题 五、教学器材 滑轮组、细绳、钩码、硬质卡片、多媒体课件 六、教学过程 教学环节 教学活动 学生活动 情景 导入 ppt视频播放《中国高铁》，由高铁的匀速运动引入新课 观看图片，思考问题，进入情景 新 知 相 授 新 知 相 授 新 知 相 授 新 知 相 授 一、力的平衡 1.回忆牛顿第一定律，思考：处于平衡状态的物体不受力吗？ 2.学生观察生活中有哪些物体是处于静止状态或匀速直线运动状态，以及受力情况。 【归纳】牛顿第一定律是在理想状况下成立的，而在现实中，当一个物体受几个力作用时，也能保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。 3. 平衡状态与平衡力 （1）平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，物体处于平衡状态。 （2）平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。 （3）二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 二、探究二力平衡的条件 实验：探究二力平衡的条件 【提出问题】二力平衡时，二力的大小、方向、作用点应该有什么关系?它们在一条直线上吗? 下面通过实验探究二力平衡的条件。 【实验设计】 将硬质卡片放在光滑的水平桌面上，使硬质卡片在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变钩码的数量）、方向、是否共线（通过扭转硬质卡片一定角度实现）和是否同体（通过剪开硬质卡片实现），再松开硬质卡片，观察卡片在什么条件下会保持静止状态不变。 【实验器材】 硬质卡片、细线、滑轮、钩码 【进行实验】 实验一：在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开硬质卡片，硬质卡片滑向一边。 实验二：装置仍如上，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开硬质卡片后，硬质卡片将保持平衡。 实验三：在两边的绳套上挂等重的钩码。并将硬质卡片扭转一个角度，使拉硬质卡片的细绳相互平行，但不在同一直线上。放开硬质卡片，硬质卡片将 转动。 实验四：在两边的绳套上挂等重的钩码并将硬质卡片从中间剪成两半，硬质卡片分别向两侧移动 参考课本实验，进行探究二力平衡条件实验，完成实验表格，初步得出结论。 【实验数据与分析】 【实验结论】 二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 记忆口诀：“同体、等大、反向、共线”。 【练一练】下列情况，两力平衡了吗？为什么？ 【活动】将桌上的易拉罐立住？原理是什么？ 三、二力平衡条件的应用 力的平衡在日常生活中有许多实际应用，主要包括以下两方面： 一是会根据平衡状态找出平衡力，利用二力平衡条件求其中一个力的大小方向。二是已知两个力的大小、方向及作用点，根据二力平衡的条件来判断物体的运动状态。 （1） 吊机吊重物 （2）用弹簧测力计测量物体所受重力的原理 因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以物体重力的大小等于拉力的大小G=F。 （3）平衡力与相互作用力的区别 相互作用力：力总是成对出现的，把其中的一个力叫作用力，另一个力叫反作用力，作用力与反作用力是一对相互作用力。 一对平衡力： 书受到的重力G与桌面对书的支持力F。 一对相互作用力： 桌面对书的支持力F与书对桌面的压力F′。 学生可以分析其中的几例，了解生活中常见物体的受力情况. 认识平衡状态、平衡力、力的平衡等概念。 用小卡片探究二力平衡的条件 进行分析论证，归纳得出实验初步结论。 学生动手动脑将桌上的易拉罐立柱，将理论应用实际。 与老师共同分析平衡状态下物体受到的平衡力。知道根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。 课 堂 小 结 板书展示知识结构，引导学生梳理本节收获： 课 堂 练 习 1、在图中，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，哪些情况下，这两个力是平衡的？ 2、在水平的地面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆小车匀速向左运动，试着在图中画出小车所受阻力的大小和方向（可把力的作用点画在重心上）。 3、质量为40kg的小船静止在水面上，它除了受到重力，还受到另外一个力的作用，这个力的大小等于多少？方向如何？试着在图中画出小船受力的示意图？（可把力的作用点画在重心上）。g取10N/kg。 4、在水平公路上匀速行驶的汽车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？若以图中的长方形表示这辆汽车，请在图中画出汽车受力的示意图。 板 书 设 计 8.2 二力平衡 一、平衡状态：静止或匀速直线运动状态叫做“平衡状态” 二、二力平衡的条件 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡 三、二力平衡条件的应用 课后 作业 （一）知识回顾与巩固 1.物体受到几个力作用时，如果物体保持__________状态或__________状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。物体只受两个力而处于__________的情况叫作二力平衡。 2.二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力大小__________，方向__________，作用在同一__________上。 3.搬运工用600 N的力水平向东拉一重1 000 N的板车沿水平地面做勺速直线运动，则地面对板车的阻力为__________N，地面对板车的支持力为__________N。 4.一个男孩用水平力推停在水平地面上的汽车，但没能推动。这时推力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)汽车所受的阻力。 （二）基础应用 1.下列实例中，物体受到平衡力作用的是（ ） Ａ.正在圆轨道上转圈的过山车 Ｂ.减速进站的火车 Ｃ.腾空加速上升的火箭 Ｄ.在马路上匀速直线行驶的汽车 2.一辆卡车在水平路面上勾速行驶，下列选项中的两个力属于平衡力的是（ ） A.卡车所受的重力和地面对卡车的支持力 B.卡车所受的重力和卡车对地面的压力 C.卡车对地面的压力和路面对卡车的支持力 D.地面对卡车的摩擦力和卡车对地面的摩擦力 3.小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型，如图所示，下列说法正确的是（ ） A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 B.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 D.自行车对绳的拉力与所挂物体的重力是一对平衡力 4.起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（ ） A.12 000 N B.6 000 N C.3 000 N D.无法判定 5.冰壶静止在水平冰面上，O为其重心。请画出它所受重力和支持力的示意图。 （三）实践探究 在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）当物体处于静止状态或_________________状态时,它受到的力是相互平衡的。 （2）这两个实验装置中,你认为图__________(填“甲”或“乙”)装置更科学。 （3）在图乙装置中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一_______________(填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡。 （四）拓展提升 起重机吊着货物匀速上升，货物的重力为G，拉力为F，若起重机的速度增大一倍，货物仍匀速上升，此时拉力F与重力G的关系如何？请分析说明。 学科网（北京）股份有限公司 $$